液壓金屬打包機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

      節(jié)點(diǎn)分析及機(jī)型的選擇 通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)門(mén)控制要求的分析，PLC控制輸入信號(hào)有22個(gè)輸出接點(diǎn)共8個(gè)。按照預(yù)留15%~20%的接點(diǎn)數(shù)來(lái)計(jì)算，輸入接點(diǎn)至少要30個(gè)，輸出接點(diǎn)至少要10個(gè)。本系統(tǒng)為個(gè)簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)，按一般經(jīng)驗(yàn)來(lái)估算，同時(shí)由上段對(duì)I/O接點(diǎn)的分析主要有：開(kāi)關(guān)量輸入字節(jié)數(shù)：30×15=450開(kāi)關(guān)量輸出字節(jié)數(shù)：10×8=80系統(tǒng)推斷定時(shí)器/計(jì)數(shù)器字節(jié)數(shù)：8×1=8總計(jì)大約需要538個(gè)字節(jié)數(shù)容量。加上預(yù)留30%，有1K的程序容量足夠了。由以上可得，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性原則。 PLC產(chǎn)品中西門(mén)子S7-200系列可編程控制器是當(dāng)今國(guó)內(nèi)外最新，最具特色、最具代表性的微型PLC。在此系列PLC中設(shè)置了高速計(jì)數(shù)器，對(duì)來(lái)自特定的輸入繼電器的高頻脈沖進(jìn)行中斷處理，擴(kuò)大了PLC的應(yīng)用領(lǐng)域。本系統(tǒng)選擇了CPU226型PLC。由PLC型號(hào)主回路電壓AC（100～240）V；輸入端參數(shù)為電壓DC24V，電流5/7mA；繼電器輸出端電壓AC150V，DC30V以?xún)?nèi)。故本系統(tǒng)選用直流輸出方式。開(kāi)關(guān)的選擇 本控制系統(tǒng)為PLC控制，各種開(kāi)關(guān)的容量要求不高，普通的開(kāi)關(guān)足已，主要考慮輸入?yún)?shù)要求。對(duì)急停、STOP、middle、high、殘疾開(kāi)關(guān)，選擇普通按鈕開(kāi)關(guān)LA系。Middle、high、殘疾、開(kāi)關(guān)為L(zhǎng)A2，急停開(kāi)關(guān)為L(zhǎng)A2（紅色），STOP關(guān)為L(zhǎng)A2-A紅色（十字型）。電源的選擇: PLC自帶的輸入口電源一般為直流24V。輸入口每一點(diǎn)的電流定額一般為7mA,這個(gè)電流是輸入口短接時(shí)產(chǎn)生的最大電流(端口本身存在阻抗)。當(dāng)輸入口上接有一定阻抗的負(fù)載時(shí),其流過(guò)的電流就要減少,PLC輸入口信號(hào)傳遞所需的最小電流一般為2mA左右,這樣就規(guī)定了輸入口接入的最大阻抗。為了保障最小有效電流,輸入口所接器件的總阻抗要小于2000歐。從另一方面說(shuō),輸入口機(jī)內(nèi)電源功率一般只有幾瓦,當(dāng)輸入口所接的傳感器所需功耗較大時(shí),需另配專(zhuān)用電源供電。熔斷器的選擇: 為了保護(hù)電路（短路保護(hù)）需要有熔斷器FU,選擇的依據(jù)是熔體的額定電流IR大于線(xiàn)路工作電流I（I=2A），所以選擇RL1-15，熔體額定電流等級(jí)為4。整流器的選擇: 為降低電壓的波動(dòng)對(duì)控制系統(tǒng)的不良影響，選擇把交流變?yōu)榈蛪褐绷鞴╇?。因此，選擇型號(hào)為ZBA-10/24型整流器，它的輸入電壓為交流220V，輸出電壓為直流0～24V，額定電流10A。輸出模塊的確定: 輸出模塊的任務(wù)是將PLC內(nèi)部低電平的控制信號(hào)，轉(zhuǎn)換為外部所需電平的輸出信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。輸出模塊有三種輸出方式：繼電器輸出、雙向晶閘管輸出、達(dá)林頓晶體管輸出。這幾種輸出形式均有各自的特點(diǎn)，用戶(hù)可根據(jù)系統(tǒng)的要求加以確定。繼電器輸出價(jià)格便宜，使用電壓范圍廣。通電壓降小，承受瞬時(shí)過(guò)電壓和過(guò)電流的能力較強(qiáng)，且有隔離作用。但繼電器有缺點(diǎn)；壽命較短，且響應(yīng)速度較慢，適用于動(dòng)作不頻繁的交直流負(fù)載。當(dāng)驅(qū)動(dòng)感性負(fù)載時(shí)，最大操作頻率不得超過(guò)1Hz。雙向晶閘管輸出（交流）和達(dá)林頓晶體管輸出（直流）都屬于無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)輸出，適用于通斷頻繁的感性負(fù)載。感性負(fù)載在斷開(kāi)瞬間會(huì)產(chǎn)生較高的反向電壓，必須采取抑制措施。另外，這兩種形式的輸出均不具備明確的輸出開(kāi)關(guān)斷點(diǎn)，因此對(duì)于有此要求的使用場(chǎng)合會(huì)受到限制。因此采用晶體管輸出輸出電流的選擇，模塊的輸出電流必須大于負(fù)載電流的額定值。如果負(fù)載電流較大，輸出模塊不能直接驅(qū)動(dòng)時(shí)，應(yīng)增加中間放大環(huán)節(jié)。對(duì)于電容性負(fù)載、熱敏電阻負(fù)載，考慮到接通時(shí)右沖擊電流，要留有足夠的余量。允許同時(shí)接通的輸出點(diǎn)數(shù)，在選用輸出模塊時(shí)，不但要看一個(gè)輸出點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)能力，還要看整個(gè)輸出模塊的滿(mǎn)負(fù)載能力。即輸出模塊同時(shí)接通點(diǎn)數(shù)的總電流值不得超過(guò)模塊規(guī)定的最大允許電流。輸入輸出口及端口的保護(hù)及分配: PLC輸入口電壓定額一般為接有直流24V有一些輸入口是不接電源輸出口的電壓定額常接工頻低壓交流電源和直流電源。當(dāng)輸入口端連接電感類(lèi)設(shè)備時(shí),為了防止電路關(guān)斷時(shí)刻產(chǎn)生高電壓對(duì)輸入輸出口造成破壞,應(yīng)在感性元件兩端加接保護(hù)元件。對(duì)于直流電源,應(yīng)并接續(xù)流二極管,對(duì)于交流電路應(yīng)并接阻容電路。阻容電路中電阻可取51~120歐,電容可以取0.1~0.47uF。電容的額定電壓應(yīng)大于電源的峰值電壓,續(xù)流二極管可以選1A的管子,其額定電壓應(yīng)大于電源電壓的3倍。對(duì)PLC輸入端電阻分析，自帶電阻為3k歐,對(duì)于DC24V的電流為標(biāo)準(zhǔn)電流，對(duì)輸入口保護(hù)不需做特別處理。輸出為直流感性負(fù)載時(shí)，需在負(fù)載兩端并聯(lián)續(xù)流二極管或齊納二極管加以抑制。查有關(guān)資料時(shí)，在直流感性負(fù)載輸出時(shí)可選電流為1A左右的二極管，電阻約為50歐左右。本系統(tǒng)中輸出口選交流電源，電阻取65歐。